SiC 쇼트키 장벽 다이오드를 이용한 CO 가스 감지 특성에 관한 연구

A study on CO gas sensing characteristics using SiC Schottky diodes

고온용 마이크로 전자소자를 이용한 일산화탄소 가스센서를 개발하였다. 100-300℃의 영역에서 가스 감지 특성을 조사하였다. 센서의 가스 감도는 높고, 감지속도는 빠르고 센서는 재현성을 보여 주었다. Pt-SiC 및 Pt-SnO₂ 다이오드는 표준 반도체 공정을 이용하여 제작하였다. CO 가스 감지 특성은 정상상태 및 과도 상태의 조건아래에서 Ⅰ-Ⅴ 및 △Ⅰ-t법을 이용하여 CO 가스 농도와 온도의 함수로서 분석하였다. Pt-SnO₂촉매 층을 갖는 소자의 가스 감도가 Pt 게이트만으로 이루어진 소자보다 높았다. 실험 결과는 SnO₂층이 Pt막의 촉매 반응을 향상시키는 것을 보여주었다.

A high temperature tolerant microelectronic-based carbon monioxde(CO) gas sensor has been developed. The gas sensing performance has been studied over a wide temperature range$(100-300^\circ{C)}$. The gas sensitivity of the sensor is high, its initial sensing behavior is very fast, and the sensor is reproducible. Pt-SiC and $Pt-SnO_2-SiC$ diodes are fabricated using standard semiconductor processes and their CO gas-sensing behaviors are analyzed as a function of CO gas concentration and temperature by I-V and $\Delta{I-t}$ methods under steady-state and transient conditions. The sensitivity of the device with $Pt-SnO_2$ catalytic gate is higher than that of the Pt gate. The experimental results indicate that $SnO_2$ layer improves the catalytic reaction of the Pt layer.